CN105510988A - 一种安全光幕系统 - Google Patents

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CN105510988A CN201610057301.7A CN201610057301A CN105510988A CN 105510988 A CN105510988 A CN 105510988A CN 201610057301 A CN201610057301 A CN 201610057301A CN 105510988 A CN105510988 A CN 105510988A
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light curtain
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infrared receiving
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林志强
郑伟林
黄元元
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Hangzhou Sai Jia Get Transducer Co Ltd
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    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/12—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种安全光幕系统，包括红外发射模块、红外接收模块以及安全输出模块，所述红外发射模块中至少安装一个红外发射管，所述红外接收模块对应至少安装一个红外接收管，所述红外发射模块以及所述红外接收模块内都还设有MCU、电源，所述红外发射管发射光线至所述红外接收管，该光线就会形成光幕，所述安全输出模块为可视化屏幕，所述光幕会显现在所述可视化屏幕上。本发明红外管等间距生成光线阵列，形成一个“光幕”，以顺序扫描的方式，配合MCU及其内部的算法，可实现进入检测范围物体的监控功能，这样的设计保证了安生生产的安全性，避免造成作业人员的人身伤害。

Description

一种安全光幕系统
技术领域
本发明涉及安全生产辅助设备领域，具体涉及一种安全光幕系统。
背景技术
在现代化工厂里，人与机器协同工作，在一些具有潜在危险的机械设备上，如冲压机械、剪切设备、金属切削设备、自动化装配线、自动化焊接线、机械传送搬运设备、危险区域(有毒、高压、高温等)，该类器械在生产过程中经常会出现安全生产事故，容易造成作业人员的人身伤害。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种结构简单、提升安全生产过程中安全可靠性的安全光幕系统。
为实现该技术目的，本发明的方案是：一种安全光幕系统，包括红外发射模块、红外接收模块以及安全输出模块，所述红外发射模块中至少安装一个红外发射管，所述红外接收模块对应至少安装一个红外接收管，所述红外发射模块以及所述红外接收模块内都还设有MCU、电源，所述红外发射管发射光线至所述红外接收管，该光线就会形成光幕，所述安全输出模块为可视化屏幕，所述光幕会显现在所述可视化屏幕上。
作为优选，所述红外发射模块等间距安装在所述红外发射模块中，且所述红外接收管也等间距、顺序相同的安装在所述红外接收模块中。
作为优选，所述红外发射管和所述红外接收管之间的光线信号进行编码，且采用2套不同频率的光线信号，同时在所述红外发射管和所述红外接收管的MCU进行写入算法。
作为优选，在所述安全输出模块上还设有复位按钮。
作为优选，所述红外接收模块内部采用双MCU工作，MCU1和MCU2每隔特定的时间间隔进行相互检查。
作为优选，所述红外接收模块上安装的电压采用双电源系统。
作为优选，所述安全光幕系统内还有级联功能，即可以将光幕串联起来使用，最多可3套设备进行级联。
本发明的安全光幕系统主要由红外发射模块、红外接收模块及安全输出模块组成，发射模块中等间距地安装若干个红外发射管，对应的接收模块也安装有相同数量、相同顺序排列的红外接收管。红外管等间距生成光线阵列，形成一个“光幕”，以顺序扫描的方式，配合MCU及其内部的算法，可实现进入检测范围物体的监控功能，这样的设计保证了安生生产的安全性，避免造成作业人员的人身伤害。
附图说明
图1为本发明的原理图；
图2为本发明红外发射模块的结构示意图；
图3为本发明红外接收模块的结构示意图；
图4为本发明MCU内写入的算法流程示意图；
图5为本发明级联功能的结构示意图。
图中：1.红外发射模块、2.红外接收模块、3.光线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1至图5所示，本发明的最佳具体实施例的一种安全光幕系统，包括红外发射模块1、红外接收模块2以及安全输出模块，所述红外发射模块1中至少安装一个红外发射管，所述红外接收模块2对应至少安装一个红外接收管，所述红外发射模块1以及所述红外接收模块2内都还设有MCU、电源，所述红外发射管发射光线3至所述红外接收管，该光线3就会形成光幕，所述安全输出模块为可视化屏幕，所述光幕会显现在所述可视化屏幕上。
作为优选，所述红外发射模块等间距安装在所述红外发射模块中，且所述红外接收管也等间距、顺序相同的安装在所述红外接收模块中。
作为优选，所述红外发射管和所述红外接收管之间的光线信号进行编码，且采用2套不同频率的光线信号，同时在所述红外发射管和所述红外接收管的MCU进行写入算法。
作为优选，在所述安全输出模块上还设有复位按钮。
作为优选，所述红外接收模块内部采用双MCU工作，MCU1和MCU2每隔特定的时间间隔进行相互检查。
作为优选，所述红外接收模块上安装的电压采用双电源系统。
作为优选，所述安全光幕系统内还有级联功能，即可以将光幕串联起来使用，最多可3套设备进行级联。
该安全光幕系统具有以下功能：
1)光编码：为方便用户使用，简化现场接线，我们采用光信号同步，但是光同步信号容易被现场的各种信号所干扰，特别是两套系统间隔很近的时候。为解决多系统近距离安装时会产生光干扰，导致产品不能正常工作。我们对发射和接收的光信号进行编码，采用2套不同频率的光信号，以及特定的软件算法，以确保系统正常工作。
2)自动复位：当光路被遮挡时给被控设备一个断开信号，当取消遮挡物恢复光路连接时，系统自动给被控设备一个启动信号。
3)重启联锁：当光路被遮挡时给被控设备一个断开信号，当取消遮挡物恢复光路连接时还是保持断开状态，直到操作员按下复位按钮之后才给被控设备一个启动信号。
4)EDM功能：即外部装置监视功能。EDM主要检查并确认接触器在保护装置相应时是否失电。如果启用外部装置监视，则在每次光路中断之后和机器重启之前检查接触器。这样，如果有触点熔接，EDM就可以识别到。此情形下，外部装置监视就将系统置于安全操作状态中。在此情形下，OSSD不会重新启用。启动功能前将EDM电器连接线与OSSD功能控制的安全继电器的常闭触点串联到24V上。在设备上电时，系统会先对整个系统进行自检，在自检过程中系统会根据用户的设置的状态，判断EDM功能是否正常，不正常则不输出，同时跳出警告状态。
5)OSSD功能：通过定期发送特定的脉冲信号，检测核心控制器件是否损坏。
6)信号强度检测：将设备对齐后，接收MCU会检测接收灯珠接收到信号的强度，假设接收到的信号在0-10区间，设备判断的强度为8，当设备对齐的时候，因为没有完全对齐会出现<8的情况。我们判断8-10为我们的稳态入光量，小于8我们判断为光线偏弱，这时我们会提供状态指示灯提醒客户。有些设备使用的环境比较恶劣，滤光片比较容易脏影响接收，此时我们通过强度的判断提醒客户定期进行维护。
7)MCU互检：安全光幕内部采用双MCU工作，MCU1和MCU2每隔特定的时间间隔进行相互检查，判断MCU是否正常工作。如果出现异常则立刻关闭设备，保障安全。
8)级联：为适应某些特殊客户的使用，我们引入级联功能。即可以将光幕串联起来使用，最多可3套设备进行级联。示意图如图4，系统1为主系统，系统2为从系统。主系统有关断权限，从系统只有检测权限，当从系统检测到光路断开时，通过485通讯告诉主机，主机执行关断措施。
9)保护措施：防反接、过流保护、过压保护和MCU自检等。
10)电源：电源采用双电源系统，保证一路出问题，另外一路也能准确的判断出问题，并且及时关闭系统。
11)中心同步显示：中心显示为4个绿灯，当光路不通时，指示灯由绿灯变成红灯。当光幕比较长的时候，客户很远就能看到红灯，不需要跑到近处去看，保证了员工生产过程中的安全性。
本发明的安全光幕系统主要由红外发射模块、红外接收模块及安全输出模块组成，发射模块中等间距地安装若干个红外发射管，对应的接收模块也安装有相同数量、相同顺序排列的红外接收管。红外管等间距生成光线阵列，形成一个“光幕”，以顺序扫描的方式，配合MCU及其内部的算法，可实现进入检测范围物体的监控功能，这样的设计保证了安生生产的安全性，避免造成作业人员的人身伤害。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种安全光幕系统，其特征在于：包括红外发射模块、红外接收模块以及安全输出模块，所述红外发射模块中至少安装一个红外发射管，所述红外接收模块对应至少安装一个红外接收管，所述红外发射模块以及所述红外接收模块内都还设有MCU、电源，所述红外发射管发射光线至所述红外接收管，该光线就会形成光幕，所述安全输出模块为可视化屏幕，所述光幕会显现在所述可视化屏幕上。
2.根据权利要求1所述的安全光幕系统，其特征在于：所述红外发射模块等间距安装在所述红外发射模块中，且所述红外接收管也等间距、顺序相同的安装在所述红外接收模块中。
3.根据权利要求1所述的安全光幕系统，其特征在于：所述红外发射管和所述红外接收管之间的光线信号进行编码，且采用2套不同频率的光线信号，同时在所述红外发射管和所述红外接收管的MCU进行写入算法。
4.根据权利要求1所述的安全光幕系统，其特征在于：在所述安全输出模块上还设有复位按钮。
5.根据权利要求1所述的安全光幕系统，其特征在于：所述红外接收模块内部采用双MCU工作，MCU1和MCU2每隔特定的时间间隔进行相互检查。
6.根据权利要求1所述的安全光幕系统，其特征在于：所述红外接收模块上安装的电压采用双电源系统。
7.根据权利要求1所述的安全光幕系统，其特征在于：所述安全光幕系统内还有级联功能，即可以将光幕串联起来使用，最多可3套设备进行级联。
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